[硕士论文精品]基于wifi-sip的固定移动融合及相关切换技术的研究

摘要随着移动业务的飞速发展和宽带技术的应用，移动运营商和固定运营商之间业务和客户的争夺不断加剧，尤其是HSDPA、WLMAX、FLASHOFDM、VOLP这样一些新技术的发展成熟，使双方有机会利用新技术向对方固有业务领域进行渗透，致使竞争升级。另外新业务牌照包括固定业务和移动业务的发放也给现有竞争格局带来了许多不确定性。逶常所讲的固移融合主要体现在网络融合、终端融合以及业务融合三个层面上，本文从终端的融合出发，提出基于WIFISIP的实现架构，对融合中涉及的相关技术如VOWLAN的实现提出了实现方案，并对其中的切换技术作了研究，提出了改进方案。本文第一章研究了国内外FMC发展的状况和进展，对本文研究的背景和意义作了阐述；第二章就相关的技术WIFI、IMS、SIP作了相应介绍，其中WIFI作为非授权无线接入介绍了它的基本概念和技术优点，对作为未来核心网的IMS介绍了它的网络架构、功能实体以及业务架构等知识，最后介绍了IMS中使用的信令协议SIP的系统组成，以及注册会话流程；第三章介绍了基于WIFISIP的实现方案，网络架构，对其中关键无线接入VOWLAN的实现提出了实现方案，包括VOWLAN的架构以及VOWLAN移动终端的硬件、软件实L现等；第四章介绍了切换技术VCC的实现，包括VCC的架构，需在IMS中增加的功能实体，各功能实体的作用，基本注册呼瑟避的流程，以及域切换的准备，IMS和CS域互切换的实现，最后对VCC存在的问题提出了解决方案；第五章，对论文工作做了总结，对数据类业务的切换作了展望。关键词WIFI，IMS，固移融合，语音切换ABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFMOBILESERVICEANDTHEAPPLYINGOFBROADBANDTECHNICAL，THECOMPETITIONOFSERVIVESANDCUSTOMERSBETWEENMOBILEANDFIXEDOPERATORSARECONSTANTLYINCREASING，SPECIALLYWITHTHENEWTECHNICALSLIKEHSDPA，WIMAX，FLASHOFDM，VOLPBECOMINGMATURE，MAKINGTHETWOSIDESCAPABLETOPERMEATETHROUGHTHEOTHERSIDESFIELD，WHICHUPGRADETHECOMPETITIONFURTHERMORE，THEAWARDINGOFTHELICENSEFORNEWSERVICESINCLUDINGMOBLIEANDFIXEDSERVICEALSOMAKESTHECOMPETITIONSITUATIONMOREUNCERTAINGENERALLYSPEAKING，THEFMCWEARETALKINGABOUTCONTAINSNETWORKCONVERGENCE、TERMINALCONVERGENCEANDSERVICECONVERGENCETHREEASPECTS，INTHISPAPER,WESTARTSFROMTERMINALCONVERGENCE，BRINGFORWARDASOLUTIONBASEDONWIFISIP,ANDINTRODUCEASOLUTIONOFTHERELATEDTECHNICALVOWLANWHICHISUSEDTOREALIZECONVERGENCE，THENDORESEARCHONTHESOLUTIONOFHANDOVER,MAKEPLANSTOIMPROVEITINTHEFIRSTCHAPTEROFTHISPAPER,WESTATETHECURRENTDEVELOPMENTOFFMC，ILLUSTRATETHEBACKGROUNDANDTHESIGNIFICANCEOFWRITINGTHISPAPER；INTHESECONDCHAPTERWEINTRODUCETHERELEVANTTECHNICALSLIKEWIFI、IMSANDSIP,HEREWIFIASTHEUNLICENSEDWIRELESSACCESSTECHNICAL，WETALKABOUTTHEBASICCONCEPTANDADVANTAGEOFWIFI，IMS，ASTHECORENETWORK王至差INTHEFUTURE，WEINTRODUCETHEARCHITECTURE、FUNCTIONALENTITIESANDSERVICEARCHITECTURE，FINALLYTHESYSTEMSTRUCTURE、THEREGISTRATIONANDSESSIONFLOWSOFSIPWHICHISUSEDINIMSASSIGNALPROTOCOLISINTRODUCEDINTHISCHAPTER；THETHIRDCHAPTERCOVERSTHESOLUTIONANDARCHITECTUREOFFMCBASEDONW1FISIP,BRINGFORWARDTHESOLUTIONOFREALIZINGVOWLAN，INCLUDINGTHESOLUTIONOFTHEARCHITECTUREOFVOWLAN，THESOLUTIONOFTHEHARDWAREANDSOFTWAREOFVOWLANTERMINAL；THEFOURTHCHAPTERFOCUSONTHEKEYHANDOVERTECHNICALVCC，INCLUDINGTHEVCCARCHITECTURE，THEFUNCTIONALENTITIESNEEDTOBEADDEDINTOTHECURRENTIMSARCHITECTUREANDTHEIRFUNCTIONS，ALSOTHEBASICREGISTRATIONANDCALLSESSIONPROCEDURES、THEPREPARATIONFORHANDOVERANDTHEREALIZATIONOFHANDOVERBETWEENIMSANDCSDOMAINAREDISCUSSED；INTHELASTCHAPTEROFTHISPAPER，WEMAKEACONCLUSIONOFTHEPAPER，ANDGIVEOURPROSPECTTOTHERESEARCHONHANDOVERTECHNICALOFDATASERVICEKEYWORDSWIFI，IMS，FMC，HANDOVERIV独创性或创新性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取褥的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书丽使用过的材料。与我一固王作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论本人签名，本人承担一切相关责任。日期狸堡二堕二塑关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位媾北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后遵守此规定保密论文注释本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。菲保密论文注释本学位本人签名导师签名适用本授日期尽期基于WIFISIP的固定移动融合及相关切换技术的研究11研究背景及意义第一章绪论从整个通信产业的发展历程来看，用户的需求在不断推动着通信技术的发展，从语音通信到数据通信再到互联网的普及，从固定通信到移动通信，这些技术变革与用户不断增长的需求的强大推动作用密不可分。而用户需求的发展与技术的变革又是相辅相成的，技术的变革满足了用户旧的需求，而新的需求还会应运丽生。虽然通信技术和网络的发展虽然取得了长足的进步，然而还不能满足用户随时隧地使用业务虽体验相同的需求，因此，未来通信网络发展的方向是FMCF仅EDMOBILECONVERGENCE，即固定移动融合。固定移动融合主要体现在三个层丽上网络融合、终端融合以及业务融合。霹络融合指的是建设单一的核心网络和系统，同时提供固定接入和移动接入等多种丰富多彩的接入手段。业务融合是指可以通过一系列接入网络接入到多种设备的业务，假业务标准是统一的。终端融合是指提供可以同时在移动网和固定网等多种网络条件下使用的单一手机或其它设备。【LJ露前，核心网的融合已经基本在业界达成共识，IMS将成为未来核心网演迸和发展的方向。而接入核心网的手段也在不断地丰富中。然而与网络融合相比，业务融合和终端融合还在研究和探索当中，发展方向并不明确，其中还遗留很多值得研究和探讨的闻题。虽然目前移动终端的发展已经取得了长足的进步，并在逐步地考虑向融合终端的方向发展，然而幽于技术方案的分歧，终端功耗的上升，终端稳定性受影响等多种阀题还悬而未决，导致了曩前融合终端发展方向的多元化和复杂性。因此对融合终端的体系架构设计以及实现技术展开研究，在业界相关研究领域处于领先地位，是很有意义的。第1页12国内外技术发展现状与趋势121国内发展状况与趋势从国内电信行业来看，南电信、北网通同时运营着固定网络与PHS网络，面对市场的竞争，FMC已是刻不容缓。通过FMC能够避免同质竞争，为用户提供差异化服务。国内对FMC的研究除了体现在业务平台融合、核心网络的融合，在终端层面的融合也取得了重要的进展。中国固话无线联盟推出了HOMEBOXHB方案，侧重固定网络与PHS网络在终端的融合，同时对家庭网关HGW也在进行深入的研究。这两款融合终端主要区别就是其下行的空中接口协议不一样，HB下行提供PHS空口，主要针对PHS网络与固定网络在终端层面的融合而HGW下行提供蓝牙接口，可以接入具备蓝牙功能的不同移动网络的手机。目前，中国电信已经为终端的融合进行了初步尝试。在“我的E家业务”中，推出了窗体顶端、窗体底端小灵通与传统话机的融合终端。中国电信终端融合的工作可以分为三步第一阶段是基于TDM技术的融合终端，目前双模窗体顶端小灵通的实现已经达到目的；第二阶段是在拿到3G牌照后，实现WIFIGSM双模，以及WIFI3G双模终端；第三阶段是基于IMS技术开发功能更强大的融合终端。122国外发展状况与趋势2004年7月14FI，日本N，RR、英国BT、韩国KT和瑞士电信等世界六大通信运营商结成了旨在开发面向手机与固定电话融合服务的终端以及基站的联盟FCMAFIXEDMOBILECONVERGENCEALLIANCE，这种融合的服务是想将一部终端在户外作为手机使用，在家中或办公室中作为无绳电话连接话费相对便宜的固定电话网或无需话费的内线电话网使用，以更好地满足用户随时随地低成本沟通的需求。【2】运营商终端融合发展现状L英国电信固定运营商1ONEPHONE终端融合1999年，英国电信推出ONEPHONE服务，试图将固话和移动整合。具体是当用户在家时，将所有通话转至BT的固话网络上；当用户外出时，通话就转至移动网络上。尽管家庭固话比移动电话低廉得多，且具有成本优势，但这项服务最后仍以失败告终。BT认为是公司为该服务特别开发的终端不尽如人意导致了失败。第2页2蓝色电话终端的融合2004年3月，BT在总结以往经营经验的基础上，正式启动了BLUEPHONE蓝色电话项目，让用户仅使用单个设备就可在固定与移动网络间无缝切换，通过有保障的覆盖和更低的总体支出，提供比单独的固定或者移动更优质的通信服务。BT将“蓝色电话”业务的拓展分为3个阶段第一阶段是2004年3月至2004年底，主要工作是验证室内环境下BLUETOOTH的话音质量；第二阶段是2005年初，目标是在BLUETOOTH手机上实现以SMS为主的非话音业务；第三阶段则在2005年第三季度翦结束，露标是实现手枫在BLUETOOTHAP与GSM麟络闻的平滑切换。目前，英国电信的“蓝色电话”服务已经把固定和移动功能融合得更为完美。英国电信通过定制“蓝色电话”终端，支持在25米的距离内在固定和移动网络之闻的无缝切换，让用户在家庭、办公室等场所透遗WLAN、蓝牙技术连接宽带接入点，使用固定网络；在移动过程中则接入GSMGPRS乃至未来的3G网络。“蓝色电话”业务给BT带来了可观的效益，在2004年，BT在移动市场的收入达到205亿英镑，同比增长107。到2005年3冀3L匿止，BT已拥有超过372万的移动企业用户和个人用户。2德国电信全业务运营商固移融合产品QONE”和固移融合产品“HOME是德国电信在2006年推啦的两款产晶。HOME采用基站定位的模式，通过提供资费优惠的方式吸引用户。由于使用基站定位，不像WIFI和UMA，因受技术限制仅局限于室内或短距离，而是可以扩展到家庭附近2000米，业务优势明显。另外，用户使用现有终端即可获得服务，使用便利，因此业务发展势头很好。悉TONE是手机与WIFI的双模终端髂决方案，TONE一次性融合DSL、WIFI、GSM三种通信功能。TONE推出后，业务发展不理想，一方面因为融合功能太多，使运营商的成本压力加大。终端合作伙伴的投资回收变得困难，从而积极性降低，支持力度不够，导致用户酶终端选择范圈小。在TONE推出的一年时闻里，只雄出了一款融合终端。另一方面，资费优惠对用户的吸引力不大。WIFI的覆盖程度不足，以及不能支持无缝切换等问题也影响了该产品对消费者的吸引力。截至2006年底，TONE仅吸弓|了L万用户，丽HOME在德国的用户数已经达到了110万。TONE由于不敌HOME，在德国电信的产品评估中惨遭否决，在2007年3月被迫停止运营。3韩国电信全业务运营商韩国KT电信在固定移动融合战略上主要有如下具体实施KT于2004年6胃开办了其第一个FMC服务，该服务由一个蓝署CDMA双模手视和一个能使用蓝牙的接点组成，KT将其命名为“ONEPHONE。2004年8月，KT推出了一个繁3瑟带有“DU”标识的CDMABLUETOOTH双模终端。此外KT还提供WLAN和CDMA业务的结合。在建立了接入点的区域用户使用WLAN业务，当用户在服务区之外就使用CDMA网络。4法国电信法国电信家庭网关LIVEBOX成为了宽带业务发展的先锋，它促进了双模终端业务的推广。法国电信UNIK产品面向家庭用户，用户在户外是普通移动电话，在室内通过WIFI连接到LIVEBOX。用户通过WIFI全天候、无限制拨打法国本土固定电话和ORANGE网内移动电话，通过GSM网络拨打的电话则计算在包月时长内。由于产品统筹考虑了固定移动捆绑通信业务，以及电信业务、信息娱乐与家庭应用的结合，产品运营效果较好。这种双模终端家庭网关移动业务捆绑销售的切入模式为固网运营商提供了很好的借鉴。纵观欧洲、美国以及亚太地区运营商固定移动融合的发展，可谓是喜忧参半，总体来讲，固定移动融合还在探索之中。这些地区在固定移动融合的发展进程中显现出以下特点1固定移动融合已经成为了通信行业发展的一个趋势，国际主流运营商纷纷开展固定移动融合的研究，包括英国电信、法国电信、NTT、VEFIZON以及意大利电信。2推动固定移动融合发展的主要是固定运营商和全业务运营商，这一点可以从固定移动融合联盟的成员结构看出。3N定移动融合已经出现了终端融合，正朝网络融合迈进。4固定移动融合主要采用无线接入与宽带相结合的方式，而并非是与传统的PSTN相结合的方式。5N定运营商主要是通过与移动运营商合作，以移动虚拟运营商的身份来开展固定移动融合业务，如英国电信与沃达丰合作。13论文组织结构本文第一章论述了研究固定移动融合的背景和意义，并介绍了目前国内外的发展现状；第二章对FMC的概念和关键技术WIFI、IMS、SIP作了介绍；第三章提出了基于WIFISIP固移融合的架构，并提出了基于SIP的无线接入WIFIVOIP的实现方法，包括移动终端的设计和软件的实现；第四章介绍了固移融合的另一关键技术VCC语音连续性，并对其中的存在的一些问题提出了解决方案；第五章对论文作了总结并对未来工作做了展望。第4贞第二章FMC概念和关键技术综述21FMC的概念211FMC的概念固定与移动融合FMC是指网络的业务提供与接入技术和终端设备相独立，其哥标就是同样的业务可以由各种接入网获得，使用户通过不圈的接入网络，获得相同的业务而享受相同的服务。TISPAN认为FMC是移动和固定技术的综合INTEGRATION，使得业务能够在移动和固定宽带接入网络上无缝发布。【3L广义上，FMC是通过网络、技术、鲎务、运营等全方位系统的融合，为用户提供与接入方式无关的综合业务体验和统一服务体验。而FMC业务所涵盖的内容可以包括固定和移动网络的通信业务例如语音、数据、视频等单一媒体或多媒体业务、互联网接入服务、IPTV业务、企业OA办公融合业务等。狭义上，FMC指采用双模终端，借助家庭溺关，实现移动GSMUMTS和固定WIFIDSL双接入，为用户提供融合通信服务。广义的FMC适用于运营商融合业务和网络发展策略的制定，而狭义的FMC则通过终端融合的方式给出了具体的融合业务。霹蓠监界大部分运营商提供的是狭义的FMC业务。212相关技术比较实现困定移动融合，无线接入技术有蓝牙BLUETOOTH和WIFI，对比两稀技术的覆盖能力，对并发终端支持数量能力，传输速率以及穿透能力等，WIFI有更大的优势和使用前景，以下是蓝牙和WIFI的一些异同对比；相同的有L、在砑一个频段一一24G的产晶WIFI有5G的产品和其他频段的，只有8021LBG是在这个频段，所以二者会有一定的干扰；2、都是为了进行无线通讯设计；3、都是业界技术标准，只要符合标准斡设备就可以互相通鼠不同的有L、距离蓝牙一般在10米以内，而WIFI在100米左右2、技术蓝牙使用的一般是跳频，两WIFI一般是直接序列扩频；3、速度蓝牙低速度，WIFI高速度；4、目的蓝牙是为不同的电子设备通讯而设计的，而WIFI是为无线局域网而设第5夏计的。5、WIFI还有非常多的特点是蓝牙所不具备的，因此对于应用新技术，WIFI无疑是更好的选择。而基于WIFI的实现方案有两种WIFIGANUMA和WIFISIP。UMAUNLICENSEDMOBILEACCESS即非授权移动接入，是由UMA联盟提出的技术标准，后来纳入到3GPP的范畴，叫通用接入GAGENERIEACCESS技术。UMA有比较成熟的机制和应用，但当前ULVLA只支持GSM，不支持CDMA，只能作为一种过渡性的技术，随着移动和固定网络都朝着以SIP作为业务建立和信令的方向发展，与3GPP3GPP2中的IMS相适应的WIFISIP应作为一个适合未来发展的技术方案。22WIFI221WIFI的基本概念WIFIWIRELESSFIDELITY一无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的无线局域网通信技术。相对于蓝牙技术十几米左右的电波覆盖范围，WIFI根据产品性能以及传播环境的不同可以覆盖几十米至几百米的范围。该技术是基于IEEE80211标准的无线通信技术，目前正在使用的通信标准为IEEE8021LA、IEEE80211B和IEEE802119。该技术由于其自身的优点，受到了广大厂商的青睐。目前机场、车站、宾馆、饭店、图书馆等人员密集的地方已经部属了大量的WLAN热点HOTSPOT，为用户提供高速便捷的因特网接入。同时，WI_FI技术已经被许多国际性大都市认可，用于全城的无线接入建设从专业角度讲，无线局域网利用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并让通信的移动化、个性化和多媒体应用得以实现。通俗地说，无线局域网就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。它利用射频RF技术，取代旧式的双绞铜线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，也能够随需移动或变化，使得无线局域网络能利用简单的存取构架让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下“的理想境界。为了让WLAN技术能够被广为接受和使用，就必须要建立一个业界标准，以确保各厂商生产的设备都能具有兼容性，也确保产品的稳定性。1990年IEEE电气电子工程师学会802标准化委员会成立IEEE80211无线局域网标准工作组，主要研究工作在24GHZ开放频段的无线设备和网络发展的全球标准。1997年6月，提出IEEE80211别名WIFI，WIRELESSFIDELITY，无线保真标准，这些标准主要是对网络的物理层PHY和媒质访问控制层MAC进行了规定，其中对MAC层的规定是重点。各厂商的产品在同第6页一物理层上可以互操作，逻辑链路控制层LLC是一致的，即姒C层以下对网络痘焉是透明酶。这样裁使得无线溺的两静主要用途一搿司嬲段内多点接入和“多网段互连，易于质优价廉地实现。IEEE80211标准制定了在RF射频在ISM频段INDUSTRIAL，SCIENTIFICANDMEDICAL频段上使用，这些频道包括902928IDHZ，2。42，4835GHZ，以及5。7255。850GHZ。IEEE802II标准的制定是无线局域网发展的里程碑，它是囱大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE80211标准定义了单一的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802。LLB，A和G以及下一代高速无线局域蹒通信标准IEEE802。IIN。彭IEEE802。ILB1999年9月正式通过的IEEE80211B标准是IEEE80211协议标准的扩展。它可以支持最高LLMBPS的数据速率，运行在24GHZ的ISM频段上，采用的调制技术是CCK。煎是随着用户不断增长的对数据速率的要求，瓮K调铡方式就不再是一种合适的方法了。因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较高的数据速率，并达到扩频的目的，选取的码片的速率就要更高，这对于现有的码片来说比较匿难对于接收端的RAKE接收机来说，在高速数据速率的情况下，为了达舞良好豹时闻分集效果，簧求憝惩接收祝有更复杂熬结构，在硬件上不易实现。BIEEE80211AIEEE8021LA工作5GHZ频段上，使用OFDM调制技术可支持54MBPS的传输速率。8021LA与80211B两个标准都存在着各自的傥缺点，8021LB的撬势在于价格低廉，但速率较低最高LLGOPS；而8021LA优势在于传输速率快最高54MBPS且受干扰少，但价格相对较高。另外，1LA与1LB工作在不同的频段上，不能工佟在彝一婶的鼹络墨，因此118与LLB互不兼容。CIEEE802119为解决上述问题并进一步推动无线局域网的发展，2003年7月80211工作组批准T8021重G标准，新的标准终于浮出水面成为人们对无线局域网关注的焦点。802。119与基翦煞802，11协议标准藕毙有以下两个特点在2莲G频段使用OFDM调制技术，使数据传输速率提高到20MBPS以上；能够与80211B的WIFI系统互相连通，共存在网一AP的网络尾，保障了履向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑懿自高速无线蜀域鼹过渡，延长了IEEE802。11B产晶的使用寿命，降低用户的投资。DIEEE80211NIEEE802。LLN计划将WLAN的传输速率飙802118和802。LLG的54MBPS增燕至108MBPS以上，最高速率可达320MBPS，成为802。董LB、8021LA、8021LG之后的另一场重头戏。和以往的802“标准不同，8021LN协议为双频工作模繁7燹式包含24GHZ和5GHZ两个工作频段，就保障了与以往的8021LAB，G标准兼容。IEEE8021LN计划采用MIMO与OFDM相结合，使传输速率成倍提高。另外，智能天线技术及高性能传输技术，使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里并且能够保障LOOMBPS的传输速率。IEEE8021LN标准全面改进了80211标准，不仅涉及物理层标准，同时也采用新的高性能无线传输技术提升MAC层的性能，优化数据帧结构，提高网络的吞吐量性能。其他相关标准另外，其他主要的相关标准包括EIEEE80211IIEEE80211I对WLAN的MAC层进行了修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善WLAN的安全性。主要包括两项内容TWIFI保护访问WPA和强健安全网络RSN，并于2004年初开始实行。FIEEE8021LEFHIEEE8021LE标准对WLANMAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QOS机制。IEEE80211F，定义访问节点之间的通讯，支持IEEE80211的接入点互操作协议IAPP。IEEE8021LH用于IEEE8021LA的频谱管理技术。IEEE8021LA，B，G标准特性比较如下表所示。表21IEEE80211标准特性比较8021LA8021B8021LG频段5GHZ24GHZ24GHZ传输条件NLOSNLOSNLOS覆盖范围标准规18米100米100米定兼容性8021LA8021LB8021LBG传输速率理论54MBPS11MBPS54MBPS值调制方式OFDMDSSSOFDM规范完成时间2001年1999年2003年222WIFI的优点WIFI技术突出的优势在于第8页其一无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右约合15米，面WIFI的半径则可达300英尺左右约合100米，办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用。最近，由VIVATO公司推出的一款新型交换机。据悉，该款产品能够把目前WIFI无线网络300英尺接近100米的通信距离扩大到4英里约6。5公里。其虽然由WIFI技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到1LMBPS，符合个人和社会信息傀的需求。其三厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特溺。也就是说，厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了大量的成本。WIFI是由APACCESSPOINT和无线网卡组成的无线网络。AP一般称为网络桥接器或接入点，它是卷作传统的有线局域网络与无线局域网络之阀的桥梁，因此任何一螽装有无线阚卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。而WIRELESSBG表示网卡的型号，按照其速度与技术的薪|曩可分为802。LLA、8021LB、8021LG。讲起无线网，大家都有一种似是而非的感觉，无线是否简单地两台计算机互联NO这已经是上个世纪的无线概念，新一代的无线网络，将以无须布线和使用相对自由，建立起人们对无线局域网的全新感受。需求决定了市场的发展，很少见到哪种耳技术或是产品能够象它样有如此迅猛的增长势头，不受任何约束随时随地访闯互联网不荐是梦想，其中，WIFI发挥了至关重要的作用。WIFI代表了”无线保真”，指具有完全兼容性的80211标准IEEE802。LLB子集，它使用开放的24GHZ直接序列扩频，最大数据传输速率为LLMBPS，也可根据瘙号强弱把传输率调整为55MBPS、2MBPS和1MBPS带宽。无需直线传播传输范围为室外最大300米，室内有障碍的情况下最大100米，是现在使用的最多的传输协议。它与有线网络相较之下，有许多优点A无须布线WIFI最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要，具有广阔市场前景。翻前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行监拓展开去，甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。第9页B健康安全IEEE802。11靓定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约6070毫瓦，这是一个什么样的概念昵手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，应该是绝对安全的。C简单的组建方法一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程序远远低予传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。AP为ACCESSPOINT简称，一般翻译为“无线访问节点”，或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线阏终的HUB一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络楣连。特别是对于宽带的使用，WIFI更显优势，有线宽带网络ADSL、小区LAN等到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权嚣，则无需增加端臣，也能以共享的方式上网。长距离工作别看无线WIFI的工作距离不大，在网络建设完备的情况下，802。LLB的真实工作距离可以达到100米以上，霖且解决了高速移动时数据的绷错问题、误码阀题，WIFI设备与设备、设备与基站之间的切换和安全认证都得到了很好的解决。2。3L蠢蓬S231IMS由来和发展当曝网通信界在发展确鎏的过程中提出控制与承载分离，形成软交换概念的同时，移动通信界也产生了类似的思想。3GPP所推出的WCDMA标准分为不同版本RELEASE，包括R99、R4、R5和R6等，其中R4版本在2001年3月完成，其主要特征是在核心网电路域中实现了承载与控制的分离，露将传统移动交换机MSC分离为媒体网关MGW和MSC服务器MSCSERVER两部分，如果使用软交换这一术语，可将MSCSERVER称为“移动软交换”，但MSCSGLVEQ“与固网软交换在控制协议等方面还是存在许多的差异。而后的3GPPR5版本在核心网中首次葶|入了球多媒体子系统耐S，这是一个在基于P的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，它的基本特点是采用基于SIP协议控制上层业务会话和与接入第LO页网的无关性。R5版本主要定义IMS的核心结构、网元功能、接踊和流程等内容；R6舨本增加了部分IMS业务特性、LMS与其他霹络的互逶规范和WLAN接入等特性R7版本加强了对固定、移动融合的标准化制订，要求IMS支持XDSL、CABLE等固定接入方式，目前3GPPR5和R6版本已经冻结。232IMS网络架构及主要逻辑实体虽然IMS是针对移动通信而提出，但在实现网络融合的愿望驱动下，人们便想到将IMS扩展到固定通信领域，希望籍此建立移动网络与固定网络的统一控制层。ETSITISPAN在研究NGN架构时，就将IMS的概念引入到固网的NGN网络架构中，并且在很大程度上继承J“3GPP在IMS上的研究成果。3GPP中豹IMS图213GPPIBIS网络架构【5】如上图，其主要的逻辑实体有611代理一呼嚣Q会话控制功能PCSCF主要完成用户IMS业务的代理功能、信令的安全性功能、承载的授权功能、计费策略下载功能等在用户设备获得IMS服务时，PCSCF是第一个联系节点。P。CSCF的作用就像一个代理服务器，它把收到的请求和服务进行处理或转发。主要完成和用户接入的相关功能，如信令压缩、安全性等。PCSCF的引入使得业务的接人和控制得到了分离，使得归属业务控制成为可能。第LL夏2查询呼叫会话控制功能1CSCF主要完成归属网络SCSCF的分配功能用户注掰时、IMS呼入的路由功能。透过在网络接口处插入LCSCF设备对进出本网络的会话初始协议SIP信令进行转接，可隐藏SIP信令中的内部路由信息，从而实现不同网络运营商之间隐藏内部网络逻辑的需要。3服务呼叫会话控制功能S。CSCF主要完成用户的认证、注册、业务授权、业务触发、业务路由、计费等功能。SCSCF执行会话控制功能，它可以根据网络运营商的需要，维持会话状态信息。SCSCF是为用户服务的主要服务节点，在用户注册期闻进行分配。PCSCF和SCSCF两者配合完成IMS的业务归属控制特性。4出口网关控制功能BGCFBGCF用来选择与PSTN接囵点相连的网络。如果BGCF发现自己所在的网络与接口点相连，那么BGCF就选择一个媒体网关控制功能MGCF与PSTN交互。如果接口点在另一个网络，那么BGCF就把会话信令转发给另一个网络的BGCF。5媒体网关控制功麓MGCFMGCF是IMS控制面与传统PSTNCS网络的互通点，控制IMSMGW以完成媒体面的互通在IMS侧与ISCSCF互通，在PSTNC5侧完成SIP到BICCISUP协议转换。国HSSHSS存储IMS用户的签约数据、业务属性数据、位置信息、鉴权信息等；也可提供传统的归属位置寄存器HLR功能如电路域签约数据、分组域签约数据和各种接躁。7签约定位功能SLF根据SIP统一资源标识符UR0定位HSS，需要访问HSS的实体均需调用。8业务服务器AS主要完成业务逻辑的控制和执行。9媒体资源控制功能MRFCMRFC是IMS域内部的媒体控制资源功能。MRFC维护、控制MRFP中的媒体资源与SCSCR互通，阆接接受AS的控制。10媒体资源功能MRFPMRFP是IMS域内部的媒体资源功能，接受MRFC控制，提供声码器资源、通知音资源、会议桥资源等。ETSITLSPAN中的IMS第12萸图22ETSITISPAN中的IMS71TISPAN的IMS的主要功能实体与3GPP相同，但是针对固定网络的需求，增加了NASS丽络接入附加子系统和RACS资源控制管理子系统。NASS子系统包括接入管理功能AMF，网络接入配置功能NACF，用户接入授权功能UAAF，连接会话定位功能CLF，用户属性数据库功能PDBF，以及用户网关设备配置功能CDCF等模块。用于实现接入管理、配置、授权、定位等各种相关网络功能。RACS子系统包括应用功能AF，基于业务的策略决定功能SPDF，接入一资源和准许控制功能FARACE，边界网关功能BGF，资源控制执行功能RCEF等模块，用予实现对承载资源的分配和控制。TISPANIMS架构与3GPPIMS架构存在不同主要是因为固定网的接入环境要比移动网络更加复杂一些，必须通过一些功能模块来完成用户认证，保证网络的安全以及实现对承载资源豹控制。233IMS的业务架构IMS豹业务架构为三层架构，第一层为韭务控制屡，第二层菊业务使麓层，第三层为应用层。为了细化IMS的业务分层架构，引入了下图的IMS的业务架构框图。川第13夏应用厦一业务控制层图23IMS业务采构1业务控制层业务控制层由SCSCF构成，SCSCF是SIP的呼叫和会话控制器。SCSCF从归属用户服务器HSS下载用户服务配置信息，并根据具体业务应用选择相应的应用服务器类型，以提供用户所需的增值业务。SCSCF使用统一的IMS业务控制ISC接阴与各种业务平台相连接。ISC的弓|入使业务与控制嚣相独立，各类业务应用服务器可以采用一种统一的接朗接入IMS，为IMS提供业务。2业务使能层由于SCSCF和ISC均采用SIP协议，而不论是传统的CAMEL业务环境还是开放业务体系应用编程接口OSAAPI都不支持SIP，故需引入业务使能层作为一个中间匹配层。该层中的业务使能服务器SCS可分为IMSSF和OSASCS两种实体。1CAMEL是遴过CAPCAMEL，APPLICATIONPART接入网络中，CAMEL要接入IMS网络需要通过M多媒体业务交换功能IMSSF实体对CAP与SIP进行转换。2OSA业务使能服务器OSASCS负责业务使能和OSAAPI与ISC接口信令的映射，使IMS能够通过SIP方式执行一个或几个OSA业务能力特征OSASCF。3对于SIP应用服务器因为采用SIP接口，故无需经过业务使能层，可通过ISC壹接连接SCSCF。3应用层AS层提供业务逻辑，用来支持3G的各种增值业务。根据其所支持的业务不同，第14页可以划分为以下三种应用服务器1S撙应用服务器SIPASSIPAS可直接与ISC相连接，主要用于互联网业务，这种结构使互联网业务可直接移植到通信网中。2OSA应用服务器OSA应用服务器可以提供基于开放业务体系应用程序接口OSAAPI开发的第三方业务，该应用服务器群可位于用户的归属网络或第三方。3GPP定义了OSA以允许第三方业务提供商CP、SP进行3G移动业务的开发。3C触涯EL赧务环境CAMEL服务环境完成预付费、亲近号码、会议电话、彩铃等传统的移动智能网业务。CAMEL服务环境相当于固话的智能网，以提供交互式语音应答N啜为主的鼗务。IS】目前，IMS所提供的典型业务为单键通话POC，PLLSHT0TALKOVERCELLULAR、全能数字助理、WEBCONFERENCE、统一消息业务UMS，UNIFIEDMESSAGINGSERVICE、一号通等业务。234IMS网络核心控制部分的完善和增强1初始过滤规则和动态业务激活【9LIMS中服务呼瑶Q会话控制功能SCSCF需要依次检查各个初始过滤规则，但是在某些情况下不需要或不能这样做。TISPAN目前确定的解决办法是在应用服务器AS发送INVITE消息的路ELL字段头部增加NOSCRVICE参数字段，强制SCSCF不再进行霜续初始过滤规则的检查。动态业务激活信息DSAI指示业务是否实际激活而不仅仅是定制。在某个业务激活或去活之后，允许应用服务器改变初始过滤规则的组合，以便“屏蔽MASK”或“菲屏蔽UNMASK它们的子集。最优选的解决方案是允许应用服务器和用户业务清单功能UPSF进行交互，应用服务器仅指示业务是否激活，UPSF将该指示映射到初始过滤规则，然后执行实际的“屏蔽MASKING”逻辑。这种解决方案将业务控制和业务信息分离，但这种解决方案需要扩展SH接口，并在SH接口数据模型中零|入新的实体。2组注册和隐含注册TISPAN在基于IMS的PES解决方案中提出了组注册的概念，并希望3GPP麓够扩展IMS相关功熊实体的功能来支持组注翳，但是支持缀注册会引出以下问题接入网关控制功能AGCF组中包含的单个公共用户标识不应该是其他IMS定制第15页的一部分，因此AGCF中包含的公共用户不能成为其他隐含注册组中的一部分。虽然隐含注册能够减少AGCF和查询服务呼叫会话控制功能ISCSCF之间的注册消息数，但是在CX接口上将存在针对一个清单下载多个大块消息问题。注册的最大有效时间长度是600000秒约7天，这意味着一周需关联统一资源标识符URI组到终端一次。3E164路由问题IMS选路原则存在的问题目前IMS假设电话号码映射ENUMJ报务器可能需要所有运营商共用，在有些情况下，如果不能从E164解析出对应的初始会话协议统一资源标识符SIPURI，则将相关的信令消息转发给出口网关控制功能BGCF，BGCF实际上是实现E164选路功能的功能实体，如果BGCF确定呼叫是在另一个IMS域的BGCF中，就有可能形成一个死循环，所以建议考虑SCSCSF对E164选路方式的支持。24SIPSIPSESSIONINITIATIONPROTOCAL称为会话发起协议，是IETFINTEMETENGINEERINGTASKFORCE组织于1999年提出的基于口网络中，特别是在INTEMET这样一种结构的网络环境中，实现实时通信应用的一种信令协议。作为一个IETF提出的标准，SIP协议很大程度上借鉴了其他各种广泛存在的INTERNET协议，如H1口超文本传输协议、SMTP简单邮件传输协议等，和这些协议一样，SIP也采用基于文本的编码方式。00ISIP是IETF致力于将电话服务带入IP网络众多协议的一个组成部分【IL】【121，它与SDP，RTP，RTCP，RTSP，RSVP，TRIP等众多协议构成SIP系统协议栈。【13】241SIP系统基本组成按逻辑功能区分SIP系统由四种元素组成用户代理、代理服务器、重定向服务器以及注册服务器。1用户代理用户代理USERAGENT分为两个部分客户端USERAGENTCLIENT，负责发起呼叫；用户代理服务器USERAGENTSERVER，负责接受呼叫并作出响应。二者组成用户代理存在于用户终端中。用户代理按照是否保存状态可分为有状态代理、有部分状态用户代理和无状念用户代理。2代理服务器第16页代理服务器PROXYSERVER，负责接收用户代理发来的请求，根据网络策略将请求发送相应的服务器，并报据收到的应答对耀户做出镌应。它可以根据需要对收到的消息改写后再发出。3重定向服务器重定向服务器REDIRTSERVER，用于在需要时将用户新的位置返回给呼雾噻方。呼叫方可根据得到的新位置重新呼HQ。4注册服务器注册服务器REDIRECTSERVER，用予接收和处理用户端的注册请求，完成用户地址的注册。以上几种服务器可共存于一个设备，也可以分布在不同的物理实体中。SIP服务器完全是纯软件实现的，可以根据需要运行于各种工作站或专用设备中。UAC，UAS，PROXY,REDIRECTSERVER是在一个具体呼器唾中扮演的不同意色，恧这样的角色不是固定不变的。一个用户端在会话建立时扮演UAS，而在主动发起拆除连接时，则扮演UAC。一个服务器在正常呼叫时作为PROXYSERVER,而如果其所管理的用户移动到了别处，或者网络对被呼强Q地址有特别策略，则它将扮演REDIRECTSERVER,告知呼弱Q发起者该用户的新的位置。242IMS中的SIPSIP,是IMS控制层的基本协议，是匿谨制定的多媒体透信系统框架协议之一，是用于建立、改变或结束多媒体会话的应用层协议，与RTPRTCP,SDP,RTSP，DNS等协议配合，共同完成IMS中的绘画建立及媒体协商。T4L由予SIP的增强方法很灵活，使其可以较容易的实施。当3GPP在RELEASE5中设计1MS时，决定用SIP作为会话控制协议。公用移动网有特定的需求，如低宽带、漫游、安全需求、QOS和计费管制问题。这些对信令协议都会有特定要求。为满足这些需求，3GPP在TS24。229中定义了使用SIP和SDP的概要。概要中包括了IMS使用到的IETF规范，也指出了在3GPP系统中SIP信令和其他协议的交互。这意味着3GPP没有定义一个新的SIP有时候说成3GPPSIP，只是3GPP以某种方式使溺IETF定义的SIP。然而，3GPP有时需要特定的SIP协议增强。为此3GPP通常提交一个需求文件IETF，如3GP